Grundlagen

3D-Druck Nachbearbeitung: Glätten und Lackieren von FDM-Drucken

Wenn Sie die Oberfläche und Ästhetik Ihrer 3D-Drucke verbessern möchten, haben Sie mehrere Möglichkeiten. In diesem Leitfaden zur Nachbearbeitung von 3D-Drucken zeigen wir Ihnen, welche Methoden funktionieren.

3D-Druck Nachbearbeitung

Einer der größten Nachteile von 3D-gedruckten Modellen ist ihre raue, geriffelte Oberfläche. Die Rauheit wird durch die Schichtung des geschmolzenen Filaments verursacht. Wenn Sie die gängige und kostengünstige FDM-Drucktechnik verwenden, können Sie zwar kein anderes Ergebnis erzielen, aber die Modelle können nachbearbeitet werden, damit sie besser aussehen.

Im Allgemeinen sind die Drucke mit Harz-3D-Druckern glatter als die mit FDM-3D-Druckern hergestellten. Wenn Sie sich für den Harz-3D-Druck interessieren, lesen Sie unseren Leitfaden mit den besten Harz-3D-Druckern.

Aber auch wenn Sie bereits einen FDM-3D-Drucker besitzen, gibt es Möglichkeiten, Ihre Modelle zu verbessern. Lesen Sie weiter, um das herauszufinden.

Voreinstellungen

Die folgenden Angaben gelten für alle Arten von Filamenten. Stellen Sie sicher, dass Sie die Slicing-Software richtig einstellen. Die Nachbearbeitung eines unsauber gedruckten Objekts ist zeitaufwändiger als die eines korrekt gedruckten.

Je geringer die Schichthöhe ist, desto glatter ist der fertige Druck und desto weniger Nachbearbeitung ist erforderlich. Die Druckzeit ist bei einer hohen Auflösung deutlich länger. Die Zeitinvestition lohnt sich jedoch. Mit einer hohen Auflösung gedruckte Modelle sehen ohne Nachbearbeitung deutlich besser aus.

Außerdem muss der Druck für die Nachbearbeitung ausreichend stabil sein. Dies erfordert mindestens drei bis vier Außenschichten und eine ausreichende Füllung (Infill).

Nachbearbeitung von PLA

Der erste Schritt nach dem Druck ist das Entfernen des Stützmaterials, also der Stützen, die bei Modellen mit Überhang mitgedruckt werden. Wenn Sie die Slicing-Software richtig eingestellt haben, sollten Sie dabei keine größeren Probleme haben. In der Praxis können Sie zum Entfernen des Stützmaterials eine Spitzzange und ein Bastelmesser verwenden.

Als Nächstes müssen Sie die Fäden entfernen, die beim Drucken entstanden sind (Fadenziehen oder Nässen). In der Praxis funktioniert das bei Objekten mit geraden Linien zum Beispiel mit einem Entgratungswerkzeug. Schleifpapier kann auch bei Drucken mit vielen Kurven verwendet werden. Modifi3D, ein spezielles Nachbearbeitungswerkzeug für 3D-Drucke, hat uns in der Praxis nicht überzeugt. Wir haben damit unsere Drucke mehr beschädigt als verbessert.

Dann ist es an der Zeit, die Oberfläche zu tunen. Sie können Schleifpapier verwenden, um Drucke mit großen Oberflächen zu glätten. Wenn Sie viele ebene Flächen schleifen müssen, verwenden Sie am besten eine elektrische Handschleifmaschine. Seien Sie jedoch vorsichtig. Wenn Sie zu lange an einer Stelle schleifen, weichen Sie die temperaturempfindliche Oberfläche auf.

In der Praxis empfehlen wir für grobe Arbeiten eine Körnung von 80 bis 140. Für feine Arbeiten ist dann eine wesentlich feinere Variante erforderlich (z.B. K400). Bei gleichmäßiger Oberflächenstruktur und der Verwendung von z.B. Holzfilamenten reicht dies oft aus, um sehr eindrucksvolle Ergebnisse zu erzielen.

Die Bearbeitung mit Schleifpapier macht einen großen optischen Unterschied.

Wenn Sie kleine und schwer zugängliche Stellen glätten wollen, werden Sie mit Schleifpapier schnell an Ihre Grenzen stoßen. In der Praxis können Sie Dremel mit entsprechenden Aufsätzen verwenden.

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Günstige Nachbauten des Original-Dremels sind für wenig Geld erhältlich und reichen für die Bearbeitung von Kunststoff aus. Seien Sie aber vorsichtig beim Arbeiten; eine hohe Drehzahl und starker Druck zerstören die relativ empfindliche Kunststoffoberfläche oder können das Material zum Schmelzen bringen.

Wenn Sie größere Lücken im Druckbild haben, bearbeiten und glätten Sie die Stellen zunächst mit einem feinen Kunststoffspachtel. Das erspart Ihnen die mühsame Schleifarbeit und führt auch zu einem anständigen Ergebnis. Allerdings wird die Spachtelmasse sichtbar sein. Wenn Sie mit Spachtelmasse arbeiten, sollten Sie den Druck anschließend streichen oder lackieren.

Glätten von ABS-Filament

Es gibt eine bequeme Möglichkeit, Modelle aus ABS-Filament zu glätten. Die Rede ist von der Verdampfung mit Aceton. Die Idee dahinter ist einfach: Aceton greift den Kunststoff an und löst ihn auf.

Wenn Sie das fertige Druckergebnis nur kurz mit dem Lösungsmittel bedampfen, werden die äußersten Schichten aufgeweicht und die sichtbaren Schichten verschmelzen miteinander. Nach der Prozedur haben Sie eine glänzende und glatte Oberfläche.

Diese Methode hat jedoch einen Nachteil: Sie funktioniert nur mit ABS-Filament. Wie Sie wissen, können billige Drucker ohne beheiztes Druckbett kein ABS-Filament verarbeiten. Außerdem sind die Acetondämpfe gesundheitsschädlich.

Verwendung eines Sprühspatels

Wenn Ihr Druckobjekt kaum gerade Flächen aufweist oder Ihnen das Schleifen von Hand zu zeitaufwändig erscheint, können Sie mit Sprühspachtel aus der Spraydose arbeiten. Die Vorgehensweise ist einfach: Tragen Sie den Sprühspachtel gleichmäßig und in Schichten auf. Die einzelnen Schichten dürfen nicht zu dick sein, da sich sonst Tropfen bilden.

Je nach Untergrund sind mindestens vier bis fünf Durchgänge notwendig, um ein ordentliches Ergebnis zu erzielen. Zwischen den einzelnen Arbeitsschritten muss das aufgetragene Material immer wieder trocknen. Das dauert jedes Mal mindestens 30 Minuten.

So sieht der Druck nach zwei Anstrichen mit Sprühspachtel aus.

Wer dann noch einzelne Schichten des Drucks erkennt, kann mit Schleifpapier nacharbeiten und anschließend zwei weitere Schichten des Sprühspachtels auftragen. Das Ergebnis ist eine glatte und gleichmäßige Oberflächenstruktur, die sich perfekt zum Lackieren oder Malen eignet. Details des Drucks bleiben sehr gut erhalten. Keine andere Methode eignet sich besser für sehr detaillierte Drucke.

Diese Methode hat aber auch einige Nachteile. Zum einen ist sie sehr zeitaufwändig. Außerdem kann man in der Wohnung nicht mit Sprühdosen arbeiten, da der Sprühspachtel nach Farbe riecht und eine große Sauerei hinterlässt.

Endbearbeitung mit Epoxidharz

Die Verarbeitung mit Epoxidharz ist etwas weniger zeitaufwändig. Das Zweikomponentenharz ist wesentlich zähflüssiger als Spritzspachtel und kann mit einem Pinsel aufgetragen werden. In der Praxis reichen zwei Schichten aus, um Objekte vollständig zu glätten. Damit das funktioniert, muss das Harz beim Mischen allerdings genau abgemessen werden. In der Praxis hilft eine billige Präzisionswaage.

Neben dem Standard-Epoxidharz bietet der Handel auch spezielles 3D-Druck-Epoxid an. Das ist zwar deutlich teurer, liefert aber mit nur einem Arbeitsgang hervorragende Ergebnisse. Das Standardharz, das wir ebenfalls getestet haben, ist etwas dünnflüssiger. Daher ist für ein perfektes Ergebnis ein zweiter Arbeitsschritt notwendig.

Das Epoxidharz hat jedoch einige Nachteile. Zum Beispiel gehen kleine Details verloren und werden ausgebügelt. Wenn Sie das fertige Objekt nach dem Glätten nicht lackieren oder bemalen wollen, ist diese Methode dennoch die beste Wahl. Obwohl einzelne Druckschichten und Details noch sichtbar sind, ist die Oberfläche dennoch vollkommen glatt und glänzend.

Das Harz bildet eine glatte Oberfläche, aber die einzelnen Schichten sind noch sichtbar.

Lackieren und Bemalen

Wenn Sie Ihre geglätteten 3D-Drucke bemalen oder lackieren möchten, sollten Sie einige Dinge beachten. Zum Beispiel müssen die Objekte staub- und fettfrei sein, bevor die Farbe aufgetragen wird. Auch Epoxidharzoberflächen sollten grundiert oder zumindest angeschliffen werden.

Die Glitzerfarbe sieht toll aus.

Wenn Sie Ihre Objekte malen möchten, verwenden Sie Acrylfarbe und einen Pinsel. Das ist einfach und billig in der Anwendung, erfordert aber Zeit und Übung. Lassen Sie jede Farbe nach dem Malen kurz trocknen. Sie können die Farbe auch dick auftragen, um kleine Unebenheiten auf der Oberfläche auszubessern. Die Verwendung einer Grundierung oder eines Spachtels hilft Ihnen, eine gute Deckkraft zu erzielen. Acrylfarbe hält und deckt aber auch völlig unbehandelte Drucke.

Wenn Sie statt mit einem Pinsel lieber mit einer Sprühdose arbeiten, sollten Sie sich vorher gründlich vorbereiten, denn mit normaler Farbe lassen sich nicht einmal kleine Unebenheiten ausgleichen. Außerdem sind nicht alle Farben für Kunststoff geeignet. Wenn Sie sich nicht sicher sind, besorgen Sie sich eine geeignete Grundierung.

Auch beim Streichen müssen Sie sich viel Zeit nehmen. Die Schichten dürfen nur dünn aufgetragen werden und müssen immer ausreichend trocknen.

Die Steineffektfarbe liefert interessante Ergebnisse.

Neben Standardlacken erzielen auch Effektlacke, zum Beispiel in Steinoptik, sehr interessante Ergebnisse. Die glatte Oberfläche geht zwar verloren, aber Details sind immer noch deutlich sichtbar. In der Praxis kommen auch die Glitzerlacke gut an. Die interessante Optik lenkt auch von nicht ganz so perfekten Druckergebnissen ab.

Um eine hohe Haltbarkeit zu erreichen, sollte das fertig bemalte Objekt mit einer Schicht Klarlack geschützt werden. Das sieht dann noch besser aus.

Fazit

Wenn Sie eine perfekte, glatte Oberfläche für Ihre 3D-Drucke wünschen, müssen Sie viel Zeit investieren und Handarbeit leisten. Je sorgfältiger Sie sich vorbereiten, desto schöner wird das Endergebnis sein. Das fängt bei den Druckeinstellungen an und hört beim Lackieren auf.

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Charles Tellier has more than 10 years of experience in 3D printing. Specialized in graphic design, he discovered the potential of 3D technology at Materialize, one of the leaders of this industry. His interest in creation led him to start 3DTechValley.

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